9장 장거리 통신망

장거리 통신망 (WAN, wide area network)

- CPE(customer permises equipment)는 가입자 댁내장치 즉, 장거리 통신망을 사용하는 고객 측에 위치한 장비를 의미한다. 라우터 및 라우터를 장거리 통신망에 접속하기위한 장치인 CSU/DSU, 모뎀 등이 여기에 해당한다.
- 디마케이션 포인트(demarcation point) 또는 디마크(demarc)는 장거리 통신망과 연결되는 가입자 측 접속지점을 의미한다.
- 가입자 선로(subscribe line)는 가입자와 장거리 통신망이 연결되는 구간으로 우리나라는 보통 10km 이내이다. 이 구간을 퍼스트 마일 액세스(first mile access), 라스트 마일 액세스(last mile access) 또는 로컬 루프(local loop)라고 한다.
- CO(central office)는 전화국 또는 통신회사의 장비가 위치한 국사를 의미한다.
- WAN 스위치, 장거리 통신망의 종류에 따라 전화교환기, ATM(asynchronous transfer mode) 스위치, 프레임 릴레이(frame relay) 스위치, 이더넷 스위치 등 여러 가지가 있다.
- 통신회사, 통신회사를 텔코(telco, telecommunications company), 캐리어(carrier) 등으로 부른다. 특히, 인터넷 서비스를 제공하는 회사를 ISP(internet service provider)라고 한다.

장거리 통신망의 종류
- 전용회선(L/L, lease line)
본사와 지사처럼 두 지점 사이에 통신회사와 계약한 대역폭을 독점적으로 사용한다. 다른 조직과 연결되지 않으므로 보안성이 좋다. 전용선을 이용한 두 지점 사이의 통신에서 사용하는 링크 레이어 프로토콜은 고객이 결정해서 운하는 데로 사용하면 된다. 즉, 다음에 설명할 PPP, HDLC, 프레임 릴레이 등 라우터 등에서 지원한다면 어떤 프로토콜을 사용해도 통신회사와는 무고나하다. 통신회사에서는 물리적인 선로만 제공하기 때문이다.
- 회선 교환망
회선 교환망(circuit switched network)은 통신시에만 해당 회선을 독점저긍로 사용하며 대표적인 것으로 공중 전화망(PSTN, public switched telephone network)이 있다.
- 패킷 교환망
패킷 교환망(packet switched network)은 통신회사의 WAN 스위치 사이를 연결하는 회선을 여러 사람이 공동으로 사용한다. 따라서, 특정 구간에 트래픽이 많으면 그만큼 통신 속도가 떨어진다. 대표적인 패킷 교환망으로 인터넷을 들 수 있다.

장거리 통신망 속도

근거리 통신망의 속도는 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps로 단순하지만, 장거리 통신망에서 사용가능한 속도는 통신방식에 따라서 다양하다. 먼저, 이더넷을 이용하여 장거리 통신망과 접속하는 경우는 근거리 통신망에서 사용하는 것과 동일하다. 그러나, 가입자와의 계약 및 지불하는 비용에 따라 이더넷이라도 20Mbps, 35Mbps 등과 같이 속도를 제한한다.
디지털 회선을 사용하는 경우에는 64kbps 속도를 DS0(digital signal 0)이라고 하며, 이 속도의 배수를 많이 사용한다. 또, 1.544Mbps를 T1 또는 DS1이라고 하며, 44.736Mbps(보통 45Mbps라고 함)를 T3 또는 DS3이라고 한다. 2.048Mbps를 E1이라고 하며, 34.368Mbps(보통 34Mbps라고 함)를 E3라고 한다.
통신회사 내부의 스위치 사이를 광케이블을 이용하여 고속으로 연결할 떄 사용하는 속도의 이름으로 OC(Optical Carrier)-1(51.84Mbps), OC-3(155Mbps), OC-12(622Mbps), OC-48(2.5Gbps), OC-192(10Gbps), OC-768(40Gbps)이 있다.

모뎀과 DSU/CSU

장거리 통신망과 접속을 하기 위해서는 모뎀이나 DSU/CSU를 사용하거나, 이더넷 스위치를 직접 연결할 수도 있다. 먼저, 모뎀에 대해서 살펴보자.
모뎀(modem, modulator/demodulator)은 신호의 변조와 복조를 수행하는 장비이다. 즉, 모뎀은 송신신호를 변조시키고 수신신호를 복조시키는 장비이다. 변조(modulation)란 원래의 신호를 장거리 전송을 위한 반송파(carrier)라는 신호와 합치는 것을 말하고,  복조(demodulation)란 합쳐진 신호에서 원래의 신호를 분리하는 것을 말한다. 모뎀은 접속회선에 따라 다음과 같이 종류가 다양하다.

다이얼업 모뎀(dialup modem)
공중전화망(PSTN)과 접속하여 데이터를 전송할 때 사용하며, PC나 라우터의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하고, 전화망에서 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 최대 56kbps의 저속으로 동작한다. 인터넷 이전 PC 통신 시대에 많이 사용되었으나 지금은 거의 사용하지 않는다. 모뎀을 사용하여 데이터 전송과 전화통화를 동시에 하지 못한다.

전용선 모뎀(leased line modem)
다이얼업 모뎀과 유사하며 전용선을 사용하여 두 장비를 연결한다.

 DSL 모뎀
ADSL, HDSL, VDSL 등 DSL(digital subscriber line) 기술을 사용하는 모뎀이다. 동일한 전화회선으로 전화통화와 데이터통신이 동시에 가능하다. 망 측에서는 DSLAM(DSL access multiplexer)이라는 장비와 접속되며, 이 장비에서 음성과 데이터를 분리하여 각각 음성 스위치와 라우터로 신호를 전송한다.
현재, 가정용 및 중소규모 사무실에서 인터넷과 접속할 때 가장 많이 사용하는 통신방식으로 수 Mbps에서 수십 Mbps까지의 속도를 지원한다. 최근, 300Mbps를 지원하는 시제품도 발표되었다.

케이블 모뎀
CATV(cable TV, community antenna TV)망과 접속할 때 사용하는 모뎀이다.

무선 모뎀
무선으로 네트워크에 접속할 때 사용하는 모뎀이다.

널 모뎀 : PC의 COM 포트 사이를 Rs-232 케이블을 크로스(cross)시켜 연결하는 것을 말한다. 실제, 모뎀이 사요오디는 것은 아니다.

이번에는 라우터와 디지털 회선을 여결할 때 사용하는 CSU(channl service unit)와 DSU(digital service unit)에 대해서 살펴보자. CSU와 DSU는 라우터의 시리얼 인터페이스에서 수신한 디지털 신호를 자억리 전송이 가능한 또 다른 디지털 신호로 변환하여 전송하는 장치이다.

DSU
DSU는 최고 속도가 56kbps 또는 64kbps 이하일 때 사용하는 장비이다. 필요시 2.4kbps, 4.8kbps 등 저속으로 설정하여 사용할 수도 있다.

CSU
CSU는 T1 CSU와 E1 CSU 두 종류가 있다. T1 CSU는 최고 속도가 1544kbps(T1)이고, E1 CSU는 2048bps(E1)이다. 대부분의 CSU는 56kbps나 65kbps의 배수로 속도를 설정하여 사용할 수 있다. 이런 속도를 Nx64('엔 바이 육십사'라고 읽는다) 또는 Nx56이라고 한다. 이렇게 T1이나 E1 속도가 아닌 중간 속도로 사용하는 T1이나 E1을 특별히 프렉셔널(fractional) T1/E1이라고도 한다.

CSU와 DSU의 역할을 동시에 제공하는 제품들이 많고 이런 것들을 DSU/CSU라고 한다. 시스코 라우터는 다음 그림과 같은 일반 시리얼 인터페이스에 외장형 DSU/CSU를 연결한다.

[그림]
그림은 4포트의 시리얼 인터페이스가 제공되는 모듈(module)이다. 밑부분의 손잡이는 모듈 탈착용으로도 사용되지만 케이블 지지대로 사용하기도 한다. 또, 다음 그림과 같이 DSU/CSU가 내장된 인터페이스를 사용하는 경우도 많다.

케이블 커넥터
라우터의 시리얼 포트와 CSU/DSU 또는 모뎀을 연결하는 케이블 커넥터는 다음과 같다. 라우터측에 꽂는 커넥터는 다음과 같이 생긴 60핀의 DB60이라는 것을 주로 사용한다.

또, 시리얼 포트 수가 많아 라우터에 공간이 부족한 경우 등에는 다음과 같은 스마트 시리얼(smart serial) 커넥터를 사용한다.

DSU/CSU나 모뎀이 접속되는 쪽의 시리얼 케이블에는 접속하는 장비의 조율에 따라 V.35, RS-232, EIA/TIA-449, X.21 등 다양한 WAN 커넥터가 있다.